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绿色工业建筑技术成本效益评价分析
  • 发布日期:2018-01-05      浏览次数:1141
    • 摘要:当前绿色工业建筑总数较少的原因主要在于其带来的增量成本。应用经济效益法对绿色工业建筑全生命周期开展评价,结果表明初期的投资增量能在运行的较短时间内回收,绿色工业建筑具有长远发展前景。

      关键词:绿色工业建筑;增量成本;经济效益

      当前绿色工业建筑总数较少,其原因在于绿色建筑技术带来的增量成本。评价绿色工业建筑技术的增量经济效益,有利于决策者合理选择技术方案并消除高成本误解。

      1绿色工业建筑与民用建筑评价体系对比

      根据GB/T50878—2013《绿色工业建筑评价标准》及GB/T50378—2014《绿色建筑评价标准》,绿色工业建筑与民用建筑评价标准大部分评价内容和评价要求基本一致,主要区别为工业建筑多了“室外环境与污染物控制”,居住建筑、公共建筑及工业建筑评价权重指标相差不大,而绿色工业建筑在节能节水和室外环境上的分数权重较大[1]。

      2绿色工业建筑经济评价理论

      (1)工业建筑生命周期成本理论指考虑成本的时间价值下分析绿色工业建筑生产、运营、处置3个阶段的各项投入总成本。(2)开展经济性评价为主的绿色工业建筑技术增量成本与效益分析,绿色建筑技术应用将导致生产者成本增加,却也换来使用者和社会成本的降低及一定的环境效益。

      3绿色工业建筑技术增量成本与效益分析

      3.1绿色工业建筑技术增量成本识别

      绿色建筑增量成本指绿色项目与基准建筑相比额外增加的成本投入。由于准备阶段增量成本约占总增量成本的1%,故不单独列入研究。根据评价标准有以下7个方面的增量成本:(1)工业建筑合理规划使用地上地下空间、开展厂区绿化、室外透水地面设计、可再生地利用等节地措施;(2)采取围护结构、暖通空调、绿色照明、可再生能源利用等;(3)工业废水再生回用、雨水利用、节水器具的节水与水资源利用;(4)采用建筑构件预制化、钢结构、一体化设计与施工、高强材料、绿色材料等节材技术;(5)采取光污染、室外噪声、工业粉尘、烟尘控制技术的室外环境与污染物控制技术;(6)进行室内空气质量、风环境调节的室内环境技术;(7)运营管理系统增量成本。

      3.2绿色工业建筑技术增量效益分析

      3.2.1节地与可持续发展场地增量效益合理规划用地是节约土地的重要举措,可表示为:S节地=S屋顶绿化+S空间利用+S透水地面+S可再生地式中:S透水地面=G×(1–r)×P×A×10—3,G为管网运行费用,取0.08(元/m3);H1为渗入地下的雨水量(m3),各地不同;r为降雨过程中透水面的径流系数;P为年平均降雨量(mm);A为透水面投影面积(m2)[2]。S屋顶绿化=ΔP×P电=ΔW×Tw×S×P电;ΔP为屋顶绿化节省的用电量(kW•h);P电为工业电价(元/kW•h);ΔW为房间每m2减少的日用电量[kW•h/(m2•d)];S为屋顶面积(m2);Tw为采暖期与制冷期之和(d)[2]。3.2.2节能与能源利用技术增量效益(1)通过减少空调在夏季和冬季的负荷量来节省用电量,软件显示增强型围护系统每年可节约电力30%以上[4]。(2)根据生产工艺需求采用灵活的空调形式,釆用率的采暖空调系统,降低耗电量。(3)绿色照明节能S照明=ΔQ照明×P电,式中:ΔQ照明为基准建筑与绿色建筑照明系统年用电量之差(kW•h);P电为工业电价。(4)可再生能源利用包括地热能、太阳能、工业余热回收利用等。3.2.3节水与水资源利用技术增量经济效益(1)工业废水再生回用效益指每年回收及利用废水价值与废水处理成本之差。记为S废再用=Δq×(P水–F),式中:Δq为再生水回用水量(m3);F为废水处理成本。(2)雨水利用技术效益S雨水利用=Q雨×P水=Δp×S×δ×P水,式中:Q雨为系统雨水收集量(m3);Δp为年平均降水量;S为收集面积;δ为工业建筑利用系数,取0.9。(3)绿色节水器具效益S节水器具=QW×α×P水,式中:QW为标准用水量(m3);α为节水率。3.2.4节材与材料资源利用增量经济效益S节材=S结构节材+S节约用材(1)建筑构件预制化。其在减少资源浪费的同时也减少了施工中的粉尘和噪声,记为S预制化。(2)钢结构体系。因其特性可充分发挥材料力学性能,降低结构用料指标,记为S钢结构。(3)一体化设计与施工效益。将主体结构、工艺及设备等在一个系统中建模,施工时既可减少噪声污染,又能节省工期和降低能耗、劳动强度,记为S一体化设计。(4)绿色建材利用效益。材料的循环再利用性可节约原材料并降低能耗、保护环境。(5)高强材料利用。其效益为增加建筑室内净高,记为S高强材料。3.2.5运营效益运用综合能耗管理进行数据分析可实现能源和资源的合理利用,利用远程监控系统、智能建筑系统可提高设备运行可靠性,降低劳动强度。记为S运营效益=S综合能耗+S远程监控。

      4绿色工业建筑技术增量成效案例分析

      浙江某日用品有限公司于2003年开始绿色建设。企业占地15000m2,建筑面积41836m2,主要绿色工业建筑技术有:厂区绿化覆盖率达42%,其中透水地面800m2,办公楼和厂房均进行屋顶绿化,面积超过1800m2;合理规划生产物流线,布局地上地下空间;集合保温隔热外墙、太阳能利用、绿色照明、遮阳系统、雨水收集、中水回用系统等节能节水技术;采用设备余热废气采集循环利用、排水噪声处理、除尘技术等手段,建有通风系统、智能化管理系统等,各项绿色技术投入800余万元,主要增量效益如下。

      4.1可量化的经济效益

      4.1.1节地(1)若绿化屋顶每m2的日用电量可减少0.2kW•h/(m2•d),制冷采暖天数取170d,则S屋顶绿化=0.2×3200×170×1.2=13.05(万元/年);(2)合理规划空间,节省土地面积取1400m2,根据当地土地购置费,则S空间利用=58.8万元;(3)S透水地面=4190元/年。4.1.2节能(1)按围护结构每年节约煤1.5kg/m2计,按每kW•h电量相当于0.404kg煤,则S围护=18.6万/年;(2)若采用绿色建筑照明系统年省用电量14.3kW/m2,则S照明=6.5万/年;(3)按太阳能热水器年节省电1万kW•h计,则有S光热=1.3万kW•h/年;(4)S余热回收=1.45万kW•h/年。4.1.3节水(1)按统计雨水收集面积约38000m2,当地年平均降水量1100~1600mm,工业水均价2.6元,则S雨水利用=9.8万元/年;(2)由于建设了完备的中水回用系统,工业废水和生活污水汇集到废水池,经处理后流入中水储存池,回用后每年节约用水25万t,取当地废水处理成本0.4元/m3,则有S废水再用=55万元/年;(3)S节水器具=1.43万元/年。利用层次分析法确定绿色建筑技术单层次排序权重,检验判断矩阵的一致性,并计得λmax=6.04,得到各目标层权重结果。该项目其他绿色技术增量成本效益情况见表1。

      4.2环境效益

      4.2.1污染物减排效益Q电量取74万元/年,S大气污染=Q电量×0.404×733.5×0.001=25.4(万元/年)。4.2.2建筑物寿命延长效益S建筑物寿命=S×f×(ε1–ε2)=1.5万元/年,式中:S为绿色建筑面积;f为调整系数,取0.3;ε1,ε2分别为普通建筑和绿色建筑下大气环境综合指数,根据当地资料ε1,ε2分别取2.9,1.7。4.2.3绿化效益。绿色植物具有吸收CO2,SO2及粉尘等功能。若吸收CO2,SO2及粉尘减排经济价值分别为389.8元/t,4344.9元/t,275.2元/t,则S绿化效益为1.67万元/年。4.3社会效益从节约的排污费、舒适度效益方面量化衡量绿色工业建筑对社会责任方面所做贡献。则S节约排污费=P排污×∑Q×δ=3.16万元/年,式中:P排污为当地每吨污水处理费,取1.4元;∑Q为绿色建筑节水量(m3/年);δ为有效系数,取0.9;舒适度效益为绿色技术营造出良好的舒适感可提高员工工作效益,用模糊综合评价法进行量化计算,若取评价工作效率提高取2.5%,当地人均生产总值取7.8万元,则S舒适度=79.95万元/年。

      5绿色工业建筑技术增量效益评价

      绿色工业建筑技术增量效益评价指标为绿色工业建筑净现值和内部收益率。净现值按行业基准收益率,在预计的计算期内各年净现金流量折算到建设期初的现值之和。内部收益率指在计算期内经济净效益流量的现值累计等于零时的折现率。经计算,该绿色工业建筑经济效益超过行业平均水平5.2%,具有抗风险能力。6结论(1)在绿色工业建筑全生命周期50年内运用经济效益分析法开展评价,项目净现值和内部收益率数据可较好地反映其在经济上的可行性和优越性。(2)绿色工业建筑具有较大的外部性,环境和社会效益在整个效益中占比较大,受益面更广,可见绿色工业建筑具有长远发展前景。(3)由于绿色工业建筑综合增量效益评价研究是一项复杂的系统工程,许多因素难以明确统计量化,一些内容只能通过模糊评价加以统计。目前尚缺乏大量系统性的统计和研究。

      参考文献

      [1]严龙.绿色建筑在工业建筑系统中的应用——以经济分析为例[D].广州:华南理工大学,2015.

      [2]傅为华.绿色建筑技术增量经济效益评价实证研究[J].建筑技术,2016,47(10):876–879.

      [3]仇保兴.中国绿色建筑行动纲要[J].绿色建筑,2011(3):4–5.

      [4]杨艳.绿色建筑技术经济成本效益评价研究[D].成都:西南交通大学,2015.

      [5]史国永.绿色建筑技术体系模块化构建及应用[J].建筑技术,2017,48(2):180–182.

      [6]韩德周,任富俊,王磊,等.侯台公园展示中心绿色建筑技术分析与研究[J].建筑技术,2016,47(5):460–463.

      [7]张习龙,杨柳,杨晶晶,等.新版《绿色建筑评价标准》在住宅绿色建筑中的应用[J].建筑技术,2017,48(2):154–157.

      作者:傅为华 马丽鹰

     
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